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CN111716996A - 自主车辆和从此类车辆的客舱净化气味的方法 - Google Patents

自主车辆和从此类车辆的客舱净化气味的方法 Download PDF

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CN111716996A
CN111716996A CN202010158985.6A CN202010158985A CN111716996A CN 111716996 A CN111716996 A CN 111716996A CN 202010158985 A CN202010158985 A CN 202010158985A CN 111716996 A CN111716996 A CN 111716996A
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CN
China
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cabin
autonomous vehicle
sensor
control module
passenger compartment
Prior art date
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Application number
CN202010158985.6A
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艾伦·古托夫斯基
詹尼弗·A·赫尔-拉特克
曼弗雷德·科贝尔施泰因
柯蒂斯·马克·琼斯
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Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
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Publication date
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Abstract

本公开涉及一种自主车辆，所述自主车辆包括客舱、传感器组以及包括控制模块的客舱气候控制系统。所述传感器组包括客舱气味传感器、占用传感器和车辆速度传感器。所述控制模块具有控制逻辑部件，所述控制逻辑部件适于响应于从所述传感器组接收到的指示所述客舱中存在气味、客舱未被占用以及所述自主车辆正在以最小预定速度行驶最小预定时间的数据来从所述客舱净化气味。

Description

自主车辆和从此类车辆的客舱净化气味的方法
技术领域
本文档整体涉及自主车辆以及从自主车辆的客舱净化气味的方法。
背景技术
在未来，许多自主车辆将作为用于付费搭乘的共享交通工具使用。一些顾客在使用自主车辆进行付费搭乘后可能在该自主车辆的客舱中留下不期望的气味。这可能会负面地影响下一位顾客的用户体验。
本文档涉及一种结合有气味净化系统的自主车辆以及从自主车辆的客舱净化气味的方法。
发明内容
根据本文所述的目的和益处，提供了一种自主车辆。该自主车辆包括：(a)客舱；(b)包括客舱气味传感器、占用传感器和车辆速度传感器的传感器组；和(c)包括控制模块的客舱气候控制系统。该控制模块具有适于或被配置为响应于从传感器组接收到的指示以下信息的数据而从该客舱净化气味的控制逻辑部件：(a)客舱中气味的存在；(b)客舱未被占用；以及(c)自主车辆正在以最小预定速度行驶最小预定时间量。
传感器组还可包括感测当前环境空气温度的环境空气温度传感器，并且该控制模块的控制逻辑部件还可被配置为或适于在当前环境空气温度等于或高于预定温度时在第一模式下操作，以及在当前环境空气温度低于该预定温度时在第二模式下操作。此外，该控制模块的控制逻辑部件可包括测量当前净化空气循环的持续时间的定时器。
传感器组还可包括测量当前蒸发器温度的蒸发器温度传感器。进一步地，控制模块的控制逻辑部件可适于或被配置为当来自蒸发器温度传感器的数据指示当前蒸发器温度高于预定蒸发器温度时暂停定时器，在该预定蒸发器温度下，气候控制系统从新鲜进气转换为再循环客舱进气。
更进一步地，传感器组可包括门位置传感器，该门位置传感器感测允许用户进入和离开客舱的所有门的位置。进一步地，客舱气候控制系统可包括鼓风机转速控制器，当控制模块正在从客舱净化气味时，该鼓风机转速控制器能够响应于控制模块而操作。
客舱气候控制系统还可包括通过多个通风孔将经调节的空气选择性地引导进入客舱中的空气分配特征部，其中当控制模块正在从客舱净化气味时，该空气分配特征部能够响应于控制模块而操作。此外，客舱气候控制系统可包括使进气门在新鲜进气位置和再循环客舱进气位置之间移位的进气门致动器。当控制模块正在从客舱净化气味时，进气门致动器能够响应于控制模块而操作。
根据另一方面，一种从自主车辆的客舱净化气味的方法包括以下步骤：(a)由客舱气味传感器检测客舱中气味的存在；(b)由占用传感器检测客舱的占用状态；(c)由车辆速度传感器检测自主车辆的当前速度；以及(d)当检测到气味、客舱未被占用以及自主车辆已经以至少预定最小速度行驶了预定最小时间时，通过控制模块和客舱气候控制系统的操作从客舱净化气味。
该方法还可包括由环境空气温度传感器检测当前环境空气温度的步骤。进一步地，该方法可包括由控制模块在以下模式操作气候控制系统的步骤：(a)在当前环境空气温度等于或高于预定温度时处于第一模式，并且在当前环境空气温度低于预定温度时处于第二模式，以便从客舱净化气味。
进一步地，该方法可包括从客舱净化气味达由定时器测量的预定时间段的步骤。此外，该方法可包括由蒸发器温度传感器检测当前蒸发器温度的步骤。更进一步地，该方法可包括在当前蒸发器温度超过预定蒸发器温度时由控制模块暂停定时器的步骤，在该预定蒸发器温度下，客舱气候控制系统从新鲜进气转换为再循环客舱进气。
此外，该方法可包括由门位置传感器检测允许用户进入和离开客舱的所有门的当前位置的步骤。进一步地，该方法可包括由控制模块控制客舱气候控制系统的鼓风机的运行速度的步骤。更进一步地，该方法可包括由控制模块控制客舱气候控制系统的空气分配特征部的步骤，由此可引导空气以便更好地从自主车辆的客舱中清除气味。
在下面的描述中，示出并描述了自主车辆以及从自主车辆的客舱净化气味的相关方法的若干优选实施例。应当认识到，自主车辆和方法能够具有其他不同的实施例，并且自主车辆和方法的若干细节能够在各种明显的方面进行修改，所有这些都不背离以下权利要求书中列出和描述的自主车辆和方法。因此，附图和描述本质上应被视为例示性的，而不是限制性的。
附图说明
结合到本文并形成说明书一部分的附图示出了自主车辆和方法的若干方面，并且连同说明书用于解释其某些原理。
图1是示出在净化空气循环期间吸入新鲜空气和从客舱排出气味的自主车辆的示意图。
图2是示出自主车辆的气味净化系统的示意性框图。
图3是示出包括客舱气候控制系统的详细方面的气味净化系统的细节的附加框图。
现在将具体地参考自主车辆以及从自主车辆的客舱净化气味的相关方法的当前优选实施例，其示例在附图中示出。
具体实施方式
现在参考图1至图3，它们示出了具有可被付费乘车者(未示出)占用的内部客舱12的自主车辆10。这些付费乘车者可通过一个或多个门14进入和离开自主车辆。如将在下文更详细地解释，自主车辆10允许通过将新鲜空气抽吸到客舱12中(注意动作箭头A)并且通过设置在车辆后部的抽气机16从客舱排出气味(注意动作箭头B)来从客舱12净化气味。
现在参考图2和图3，它们示出了自主车辆10的附加细节。如图所示，自主车辆10包括通常由参考标号18指定的传感器组。传感器组18包括占用检测模块20，该占用检测模块适于或被配置为监测自主车辆10的客舱12的占用。占用检测模块20可包括例如一个或多个门位置传感器22、一个或多个座椅占用传感器24以及一个或多个内部摄像头26。
更具体地，门位置传感器22可以是用于监测自主车辆10的门14的打开状态和关闭状态的本领域中已知的类型，该门允许个体进入和离开客舱12。座椅占用传感器24可以是被配置为或适于监测自主车辆10的客舱12内的座椅是否被占用的本领域中已知的类型。相似地，内部摄像头26可以是适于并配置为监测客舱12的占用的本领域中已知的类型。
传感器组18还包括本领域中已知类型的适于监测自主车辆速度的车辆速度传感器28。更进一步地，传感器组18可包括本领域中已知类型的适于或配置用于检测自主车辆10的客舱12中气味的存在的一个或多个气味传感器30。更进一步地，传感器组18包括本领域中已知类型的用于监测当前环境空气温度的环境空气温度传感器32。
例示的实施例的传感器组18还包括本领域中已知类型的适于或被配置为监测初级蒸发器36的温度的蒸发器温度传感器34，如将在下面更详细描述的。还可参见图3。
如图2所示，占用检测模块20的门位置传感器22、座椅占用传感器24和内部摄像头26，以及车辆速度传感器28、气味传感器30和环境空气温度传感器32全部连接至自主车辆10的CAN网关模块38，以便允许将来自该组传感器的数据提供给客舱气候控制系统42的气候控制模块40。如图2进一步所示，蒸发器温度传感器34是客舱气候控制系统42的一部分，从而允许从蒸发器温度传感器到气候控制模块40的直接数据通信。
气候控制模块40被配置为或适于控制自主车辆10的初级气候控制单元44和次级气候控制单元46。在一个可能的实施例中，气候控制模块40包括计算设备，诸如根据来自适当的控制软件的指令进行操作的专用微处理器或电子控制单元(ECU)。因此，气候控制模块40包括一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个网络接口，它们全部通过一条或多条通信总线彼此通信。如从以下描述中将显而易见的，气候控制模块40具有适于响应于从传感器组18接收到的指示以下信息的数据而从客舱12净化气味的控制逻辑部件：(a)客舱中气味的存在；(b)客舱未被占用；以及(c)自主车辆正在以最小预定速度行驶最小预定时间。
现在参考图3，其示出了包括初级气候控制单元44和次级气候控制单元46的客舱气候控制系统42的更多细节。更具体地，如图所示，初级气候控制单元44包括用于控制新鲜空气50的吸入或再循环客舱空气52进入初级气候控制单元44的进气门48。在用于从自主车辆10的客舱12净化气味的任何净化空气循环期间，进气门44设置为仅吸入新鲜空气50。在其他时间，初级气候控制单元44的有效操作可要求吸入新鲜空气和再循环空气的混合物，或者甚至仅吸入再循环空气。
初级鼓风机54通过进气门48抽吸新鲜空气50和/或循环空气52，随后迫使该空气通过初级蒸发器36，在该初级蒸发器处，该空气与由制冷剂流量控制阀58从制冷剂回路56提供的冷的制冷剂形成热交换关系。制冷剂回路56是包括压缩机60、冷凝机62和膨胀阀64的本领域中已知的类型。如将在下文中进一步解释的，制冷剂流量控制阀58适于或配置为将冷的制冷剂引导至初级气候控制单元44的初级蒸发器36或次级气候控制单元46的次级蒸发器66，在该次级蒸发器处，制冷剂与由次级气候控制单元调节的气流形成热交换关系。在制冷剂流过初级蒸发器36和/或次级蒸发器66以进行热交换之后，制冷剂返回到压缩机60。动作箭头68示出了制冷剂通过制冷剂回路56的流动。
在经过初级蒸发器36之后，气流被初级鼓风机54迫使通过初级加热器芯70，在该处气流可通过与来自冷却剂回路72的冷却剂进行热交换而被加热至针对客舱的期望的设定温度。
如图所示，冷却剂回路72包括热源74，诸如动力传动轮系(例如，驱动马达和相关联的动力传动轮系电池)和自主车辆电子器件。此外，冷却剂回路72包括用于将热的冷却剂引导至初级气候控制单元44的初级加热器芯70或次级气候控制单元46的次级加热器芯80的冷却剂流量控制阀76。流经初级加热器芯70的冷却剂加热正由初级气候控制单元44调节的气流，而流经次级加热器芯80的冷却剂加热正由次级气候控制单元46调节的气流。在冷却剂流经初级加热器芯70和次级加热器芯80之后，该冷却剂返回至冷却剂回路72的散热器82，在该散热器处该冷却剂经冷却后再循环回到热源74。冷却剂回路72还可包括加热器芯旁路(未示出)。动作箭头84示出了冷却剂通过冷却剂回路72的流动。
在气流通过初级加热器芯70之后，初级鼓风机54迫使现在经完全调节的空气通过本领域中已知类型的一系列空气分配门86，该空气分配门允许通过空气排放通风孔88分配经调节的空气。尽管在图3中示出了四个通风孔88，但是应当理解，如果需要，可以设置不同数量的通风孔。可通过由气候控制模块40以本领域已知的方式使用电子致动器来分配空气，从而完全控制和定位空气分配门86。
次级气候控制单元46包括进气口90，次级鼓风机92通过该进气口抽吸客舱空气。次级鼓风机92接着迫使该气流通过次级蒸发器66，以与从制冷剂流量控制阀58接收到的制冷剂进行热交换。该气流接着被次级鼓风机92迫使通过次级加热器芯80，与由冷却剂流量控制阀76引导通过次级加热器芯的冷却剂形成热交换关系。次级鼓风机92接着迫使经调节的气流通过空气分配门94，该空气分配门在气候控制模块40的控制下将经调节的空气引导至各个通风孔96。在例示的实施例中，示出了四个通风孔96。应当理解，如果需要，可以设置不同数量的通风孔。
客舱气候控制系统42可用于从自主车辆10的客舱12净化气味的方法中。该方法可广义地描述为包括以下步骤：(a)由客舱气味传感器30检测客舱12中气味的存在；(b)由占用检测模块20的占用传感器22、24、26检测客舱的占用状态；(c)由车辆速度传感器28检测该自主车辆的当前速度；以及(d)当检测到气味、客舱未被占用以及自主车辆已经以至少预定最小速度行驶了预定最小时间段时，通过气候控制模块40和客舱气候控制系统42的操作从客舱净化气味。在客舱12未被占用时从该客舱净化该气味，以避免使顾客或乘车者暴露于低速或高速空气中以及任何由此引起的与热和声音有关的不适。期望等到自主车辆10以最小预定速度行驶最小预定时间，以便当RAM气流被推动通过冷凝机62时，客舱气候控制系统42以更高的效率运行。
该方法还可包括由环境空气温度传感器32检测当前环境空气温度的步骤。进一步地，该方法可包括由控制模块40在以下模式操作气候控制系统42的步骤：(a)在环境空气温度等于或高于预定温度时处于第一模式，以及(b)在环境空气温度低于预定温度时处于第二模式，以便从客舱净化气味。更具体地，第一模式可包括：初级气候控制单元44被激活并处于面板/落地模式，次级气候控制单元46被停用，初级气候控制鼓风机转速为高，并且进气门48设置用于新鲜空气50(监测蒸发器温度以进行如下所述的暂停方法)。
相比之下，第二模式可包括：初级气候控制单元44被激活并处于除霜和/或落地模式，次级气候控制单元46被停用，初级气候控制鼓风机转速为高，并且进气门48设置用于新鲜空气50(监测蒸发器温度以进行如下所述的暂停方法)。
更进一步地，该方法可包括从客舱12净化气味达由定时器98测量的预定时间段的步骤。如图2所示，如果需要，定时器98可集成到气候控制模块40中。在其他实施例中，每个净化空气循环可持续到气味传感器30确认从客舱12消除了气味为止。
根据附加的一个方面，该方法可包括由蒸发器温度传感器34检测初级蒸发器36的当前温度的步骤。在此类实施例中，该方法还可包括在当前蒸发器温度超过预定蒸发器温度时，由控制模块40暂停定时器98的步骤，在该预定蒸发器温度下，客舱气候控制系统42的气候控制模块40使进气门48从新鲜进气50移位到再循环客舱进气52。这是因为当客舱空气在进气门48处再循环时，无法进行气味净化。当客舱气候控制系统42的气候控制模块40重新定位进气门48以仅吸入新鲜空气50时，净化循环可继续并且定时器98可重新启动。气候控制模块40通过向进气门致动器100发送控制信号来重新定位进气门48。
该方法可包括其他附加的步骤。例如，该方法可包括由门位置传感器22检测允许用户进入和离开客舱12的所有门14的位置的步骤。更具体地，任一个门14的打开和关闭可向气候控制模块40发出信号以利用来自座椅占用传感器24和/或内部摄像头26的数据再次确认客舱12的占用。
进一步地，该方法可包括由控制模块40控制客舱气候控制系统42的鼓风机54、92中的一个或两个鼓风机的运行速度的步骤。这是通过将控制信号从控制模块40发送至初级鼓风机54和次级鼓风机92的相应鼓风机转速控制器102、104来完成的。进一步地，该方法可包括由控制模块40控制客舱气候控制系统42的初级气候控制单元44和次级气候控制单元46的各自的空气分配特征部或门86、94的步骤。更具体地，气候控制模块40通过控制初级鼓风机54和次级鼓风机92的操作，来控制被引导至客舱12中的经调节的空气的力度。此外，气候控制模块40通过控制空气分配门86和空气分配门94的操作，来控制经调节的空气被引导至客舱12中的何处。进一步，在一些实施例中，气候控制模块40实际上控制各个通风孔88、96的方向取向，具体是通过控制适于该目的的本领域中已知类型的电子致动器(未示出)。综上所述，通过控制经调节的气流的力度、经调节的气流的始发点和从始发点起的经调节的气流的方向，气候控制模块40能够以允许更高的操作效率和更有效地净化客舱12中的气味的方式有效地将气味从客舱12扫向抽气机16。这样，将来的付费乘车者就不会暴露在先前的付费乘车者的气味下，并由此有机会获得更愉快的交通运输体验。
新的改进的自主车辆和方法实现了灵活的操作。气候控制模块40可由操作者通过诸如车载触摸屏的人机界面(HMI)来配置，或者可通过无线通信远程地配置为以各种操作模式进行操作。例如，气候控制模块40可被配置为在每次车辆到达其目的地并且所有乘车者离开车辆后净化客舱。气候控制模块40可被配置为仅在经过预定时间段之后周期性地净化客舱，并且随后仅在客舱未被占用和车辆正在以至少预定速度行驶给定的时间段时净化客舱。气候控制模块40可被配置为仅在由气味传感器30在客舱中检测到气味、客舱未被占用以及车辆正在以特定速度以上行驶给定的时间段后净化客舱。这些仅仅是气候控制模块40可被配置为执行车厢净化功能的许多可能方式中的三种。
前述内容是出于举例说明和描述的目的而呈现的。其并非旨在为穷举性的或将实施例限制在所公开的精确形式。按照以上教导内容，显而易见的修改和变型是可能的。所有此类修改和变型，在根据其公平、合法和公正地享有的广度解释时，均在所附权利要求书的范围内。
根据一个实施例，由蒸发器温度传感器测量当前蒸发器温度。
根据一个实施例，当所述当前蒸发器温度超过预定蒸发器温度时，由所述控制模块暂停所述定时器，在所述预定蒸发器温度下，所述客舱气候控制系统从新鲜进气转换为再循环客舱进气。
根据一个实施例，由门位置传感器检测允许用户进入和离开所述客舱的所有门的当前位置。
根据一个实施例，由客舱气味传感器检测客舱内气味的存在和配置所述控制模块，以当检测到气味时从客舱净化气味。
根据一个实施例，由所述控制模块控制所述客舱气候控制系统的鼓风机的运行速度，并由所述控制模块控制所述客舱气候控制系统的空气分配特征部。

Claims (15)

1.一种自主车辆，包括：
客舱；
传感器组，所述传感器组包括占用传感器和车辆速度传感器；和
客舱气候控制系统，所述客舱气候控制系统包括控制模块，所述控制模块具有控制逻辑部件，所述控制逻辑部件适于响应于从所述传感器组接收到的指示以下信息的数据而从所述客舱净化气味：(a)客舱未被占用，以及(b)所述自主车辆正在以最小预定速度行驶最小预定时间。
2.根据权利要求1所述的自主车辆，其中所述传感器组还包括感测当前环境空气温度的环境空气温度传感器，并且所述控制模块的所述控制逻辑部件适于当所述当前环境空气温度等于或高于预定温度时在第一模式下操作，并且当所述当前环境空气温度低于所述预定温度时在第二模式下操作。
3.根据权利要求2所述的自主车辆，其中所述控制模块的所述控制逻辑部件包括测量当前净化空气循环的持续时间的定时器。
4.根据权利要求3所述的自主车辆，其中所述传感器组还包括测量当前蒸发器温度的蒸发器温度传感器。
5.根据权利要求4所述的自主车辆，其中所述控制模块的所述控制逻辑部件适于当来自所述蒸发器温度传感器的数据指示当前蒸发器温度高于预定蒸发器温度时暂停所述定时器，在所述预定蒸发器温度下，所述客舱气候控制系统从新鲜进气转换为再循环客舱进气。
6.根据权利要求5所述的自主车辆，其中所述传感器组还包括门位置传感器，所述门位置传感器感测允许用户进入和离开所述客舱的所有门的位置。
7.根据权利要求6所述的自主车辆，其中所述客舱气候控制系统包括鼓风机转速控制器，当所述控制模块正在从所述客舱净化所述气味时，所述鼓风机转速控制器能够响应于所述控制模块而操作。
8.根据权利要求7所述的自主车辆，其中所述客舱气候控制系统包括空气分配特征部，所述空气分配特征部通过多个通风孔选择性地引导经调节的空气进入所述客舱中，其中当所述控制模块正在从所述客舱净化所述气味时，所述空气分配特征部能够响应于所述控制模块而操作。
9.根据权利要求8所述的自主车辆，其中所述客舱气候控制系统包括进气门致动器，所述进气门致动器使进气门在新鲜进气位置和再循环客舱进气位置之间移位，其中当所述控制模块正在从所述客舱净化所述气味时，所述进气门致动器能够响应于所述控制模块而操作。
10.根据权利要求1所述的自主车辆，其中所述传感器组包括客舱气味传感器，并且所述控制模块的所述控制逻辑部件适于当所述客舱气味传感器指示客舱中存在所述气味时从所述客舱净化所述气味。
11.根据权利要求10所述的自主车辆，其中所述传感器组还包括测量当前蒸发器温度的蒸发器温度传感器。
12.根据权利要求11所述的自主车辆，其中所述控制模块的所述控制逻辑部件适于当来自所述蒸发器温度传感器的数据指示当前蒸发器温度高于预定蒸发器温度时暂停所述定时器，在所述预定蒸发器温度下，所述气候控制系统从新鲜进气转换为再循环客舱进气。
13.一种从自主车辆的客舱净化气味的方法，包括：
由占用传感器检测所述客舱的占用状态；
由车辆速度传感器检测所述自主车辆的当前速度；以及
当所述客舱未被占用并且所述自主车辆已经以至少预定最小速度行驶了预定最小时间段时，通过控制模块和客舱气候控制系统的操作从所述客舱净化所述气味。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：
由环境空气温度传感器检测当前环境空气温度；以及
由所述控制模块在以下模式操作所述气候控制系统：(a)当所述当前环境空气温度等于或高于预定温度时处于第一模式，以及(b)当所述当前环境空气温度低于所述预定温度时处于第二模式，以便从所述客舱净化所述气味。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括从所述客舱净化所述气味达由定时器测量的预定时间段。
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